ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:
Таблица №1
|
№ п/п | Исходные данные | Последняя цифра шифра |
| 0 | ||
| 1 |
Грунт | Песок среднезернистый |
| 2 |
Размеры траншеи, глубина Н, м | 1,5 |
| 3 |
Ширина L, м | 1,0 |
| 4 |
Материал крепления | Ель |
| 5 |
Расстояние между стойками (длина доски) b, м | 1,2 |
| 6 |
Ширина досок а, м | 0,20 |
Таблица №2
|
№ п/п |
Грунт |
Плотность грунта, кг/м3 |
Угол естественного откоса, градусы |
|
1 |
Песок среднезернистый | 1600-1900 | 26-35 |
Таблица №3
|
№ п/п |
Условия работы конструкции |
Расчетное сопротивление Rn, Н/см2 |
Расчетное сопротивление Rс, Н/см2 |
Коэффициент работы конструкции |
Расчетное сопротивление с учетом коэффициента работы конструкции, применяемое в расчетах | |
|
Rn, Н/см2 |
Rс, Н/см2 | |||||
|
1 |
Изгиб | 1570 | - | 0,85 | 1345 | - |
|
Сжатие (вдоль волокон) | - | 1280 | 0,85 | - | 1088 | |
Расчет крепления вертикальных стенок траншей
При строительстве закрытых оросительных и осушительных сетей трубопроводы укладываются в траншеи, выполненные, как правило, с вертикальными стенками.
По СНиП III-4-80 для грунтов естественной влажности с ненарушенной структурой при отсутствии грунтовых вод допускается разработка траншей с вертикальными стенками лишь ограниченной нормами глубины.
В любом случае есть опасность травмирования людей, находящихся в траншее, грунтом при самопроизвольном обрушении стенок траншеи. Поэтому при разработке траншей с глубинами, превышающими критические для данного грунта, и при необходимости (по условиям работы) нахождения людей в траншее, следует устраивать крепления вертикальных стенок траншеи.
В гидромелиоративной практике наиболее распространены горизонтальные крепления стенок траншей, состоящие из досок (или щитов), стоек и распорок (рис №1).
Рис. 1 Крепление вертикальных стенок траншеи:
1 – стойки; 2 – доски или щиты; 3 – распорки; 4 – бобышки.
При отсутствии инвентарных креплений, изготавливаемых по типовым утвержденным проектам, на гидромелиоративных стройках устраивают крепления из наличных материалов.
В целях профилактики травматизма, связанного с выполнением работ в закрепленных траншеях, расчетная проверка прочности элементов и устойчивости системы крепления совершенно необходима.
Расчет креплений производится на активное давление грунта.
Для условий упражнения, во всех случаях при расчете крепления траншеи принимаем, что сцепление грунта отсутствует (с=0).
Давление грунта на стенку крепления распределяется по треугольнику (рис №2).
Рис.2. Схемы к расчету стоек крепления
Полное активное давление грунта на стенку крепления шириной 1 м и высотой «Н» определяется по формуле:
Q=4.905yH2tg(45o-φ/2), н/м (1)
Q=4,905*1600 кг/м3*(1,5м)2 tg(45o-26/2)=114 328,49 н/м.
1 кг=9,81 Н.
Максимальная величина бокового давления на глубине «Н» определяется по формуле:
σn = 9,81*y*H*tg2(45o-φ/2), н/м2, (2)
σn = 9,81*1600 кг/м3*1,5м tg2(45o-26/2)=10 359,36 н/м2,
где Н – глубина траншеи, м;
y – плотность грунта, кг/м3;
φ – угол естественного откоса в градусах.
а) Расчет стоек
Стойку рассчитываем на изгиб как балку, лежащую на двух опорах, с нагрузкой распределенной по треугольнику (рис.2).
Максимальный момент, изгибающий балку, определяем по формуле:
Мmax=0,128*Р*Н, Н*см, (3)
где Р= Q*b; н
Р=114 328,49*1,2=137 194,18 н; (4)
Мmax= 0,128*137 194,18 *150 см=2 634 128,34 Н*см,
где Q – полное активное давление грунта на стенку крепления на 1 пог. метр, Н/м (формула 1);
b – расстояние между стойками, м (рис. 1);
Н – глубина траншеи, см (рис. 1).
Определяем момент сопротивления по формуле:
W=Mmax/Rи, см3; (5)
где W – момент сопротивления, см3;
Mmax – максимальный изгибающий момент, Н*см (формула 3);
Rи – расчетное сопротивление материала стоек на изгиб, Н/см2 (табл. 3). ( с учетом коэффициента работы).
W= 2 634 128,34 /1570=1 958,46 см3.
Принимаем стойку круглого сечения. Для круглого сечения момент сопротивления (W) равен:
Скачать реферат